第1章绪论
1.1机械原理的研究对象和内容
1.1.1机械原理的研究对象
机械是机器与机构的总称。
1.1.2机械原理的研究内容
1.机构的结构分析
2.机构的运动分析及设计
3.机器的动力分析
4.机构选型及机械系统方案的创新设计
1.2机械原理课程的地位及学习本课程的目的和方法
1.2.1机械原理课程的地位
1.2.2学习本课程的目的和方法
第2章平面机构的结构分析
2.1基本概念
机器是由一个或多个机构组成的，而机构则是由构件和运动副组成的。
2.1.1构件
零件是加工制造的基本单元体。
构件可能是一个零件或若干个零件刚性连接在一起的一个独立运动的单元体。
2.1.2自由度与约束
平面运动有3个自由度，空间运动有6个自由度。
构件的约束数等于自由度减少数。
2.1.3运动副
这种两构件直接接触，又能产生一定相对运动的连接成为运动副。
2.1.4运动副的类型
在平面运动副中，低副存在2个约束，1个自由度；高副存在1个约束，2个自由度。
2.1.5运动链
若干个构件通过运动副的连接而构成的系统称为运动链。
所有构件都至少包含两个运动副的运动链称为闭链。
有的构件只包含一个运动副的运动链称为开链。
2.1.6机构
具备机架、原动件和从动系统的运动链称为机构。
2.2机构运动简图
2.2.1机构运动简图
2.2.2机构运动简图的画法
长度比例尺μl=实际尺寸/m
图上尺寸/mm
2.3平面机构自由度的计算
2.3.1平面机构自由度的计算公式
F=3n−2P L−P H
2.3.2机构具有确定运动的条件
F<原动件数，机构薄弱处破坏
F=原动件数，机构具有确定运动
F>原动件数，机构运动不确定
2.3.3计算机构自由度时的注意事项
1.复合铰链
M个构件组成的复合铰链具有（m-1）个转动副。
2.局部自由度
机构中某构件具有的与整体机构运动无关的自由度称为局部自由度。
在计算自由度时应将局部自由度除去不计。
3.虚约束
（1）两个构件组成多个移动副，且移动副的导路中心线平行或重合，此时只有一个移动副起约束作用，其余为虚约束。
（2）两个构件组成多个转动副，且转动轴线重合，则只有一个转动副起约束作用，其余为虚约束。
（3）两个构件组成多个高副，且高副接触点处的公法线重合，则只有一个高副起约束作用，其余为虚约束。
（4）机构在运动过程中，如果某两个构件上的两点之间的距离始终不变，这时连接两点的一个构件和两个转动副形成的约束也是虚约束。
（5）机构中对运动无关的对称部分也存在虚约束。
（6）机构中连接构件与被连接构件上点的轨迹重合，此时也存在虚约束。
2.4平面机构的高副低代、结构分析与组成原理
2.4.1高副低代
1.高副低代定义
2.高副低代的条件
（1）代替前后机构的自由度数必须相同。
（2）代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度必须相同。
3.高副低代的方法
2.4.2平面机构的结构分析及机构组成原理
1.平面机构的结构分类
根据机构具有确定运动的条件可知机构从动系统的自由度数应为零。
II级杆组，两个构件三个低副
III级杆组，四个构件六个低副
2.平面机构的结构分析
3.机构组成原理
第3章平面机构的运动分析和力分析
3.1速度瞬心
3.1.1速度瞬心
互作平行平面运动的两构件，在任一瞬时其相对速度为零、绝对速度相等的瞬时重合点称为该两构件的速度瞬心，简称瞬心。
3.1.2机构中瞬心的数目
N个构件共有N(N-1)/2个瞬心。
3.1.3机构中瞬心位置的确定
1.直接成副两构件的瞬心位置的确定
（1）由转动副连接的两构件，其铰接中心点即为瞬心点。
（2）由移动副连接的两构件，其瞬心点在垂直于导路的无穷远处。
（3）由高副相连接的两构件，其瞬心在过接触点的公法线上。
2.三心定理
三个互作平行平面运动的构件共有三个瞬心，且这三个瞬心必在一条直线上。
3.3机构的力分析
3.3.1机构的动态静力分析
每个低副中的反力都有两个未知的要素，如转动副中的反力有方向和大小未知，移动副中的反力有大小和作用点未知。
自由度为1的平面机构的受力是静定可解的。
3.3.2考虑摩擦的力分析
1.运动副中的摩擦
（1）移动副的摩擦
摩擦角与摩擦系数的关系：f=tanφ
这种不管驱动力多大，由于摩擦力的作用而使机构不能运动的现象称为自锁。
（2）转动副的摩擦
。
摩擦圆的半径ρ=
√1+f2
2.考虑摩擦的机构受力分析
3.机械效率和机械自锁
（1）机械效率
（2）机械自锁
第4章平面连杆机构及其设计
4.1平面四杆机构的基本型式、应用和演化
4.1.1铰链四杆机构的基本型式
曲柄、连杆、摇杆。
1.曲柄摇杆机构
2.双曲柄机构
3.双摇杆机构
4.1.2铰链四杆机构的演化
1.改变构件形状与相对尺寸的演化
2.扩大转动副
3.取不同构件为机架
4.2平面四杆机构的特性
4.2.1铰链四杆机构曲柄存在条件
1.连架杆和机架必有一杆是最短杆。
2.最短杆长度与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
当“最短杆长度与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和”时，固定最短杆的邻边，可得曲柄摇杆机构；固定最短杆，可得双曲柄机构；固定最短杆的对边，可得双摇杆机构。当“最短杆长度与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和”时，无论固定任何杆件，均为双摇杆机构。
4.2.2急回特性
。
行程速度变化系数K=180°+θ
180°−θ
4.2.3压力角和传动角
压力角α，传动角γ=90°−α。
压力角越小，机构传力性越好。
当曲柄与机架拉直共线时，有γmin，一般取γmin>40°。
4.2.4死点位置
